AI、編程、創(chuàng )客、機器人、STEM……新舊概念“大亂燉”，“人工智能教育”該長(cháng)什么樣？

“這個(gè)評選標準還是蠻嚴的，對課程、師資、實(shí)驗環(huán)境都有要求。”浙江師范大學(xué)附屬中學(xué)技術(shù)學(xué)科組主任潘曉鋒開(kāi)門(mén)見(jiàn)山，把5000多字、圖文并茂的總結材料凝練成了一句話(huà)——“我們最大的優(yōu)勢，就是探索建立了項目范本的校本化課程方案，形成了人工智能教育生態(tài)”。

“教育生態(tài)”一詞頻繁見(jiàn)諸總結材料與新聞報道，那么，浙師大附中的“人工智能教育生態(tài)”是如何形成與運作的？

科技樓的3樓和4樓，是學(xué)校人工智能教育的核心區域，800平方米的空間被分為三個(gè)部分，每一部分都設備先進(jìn)、工具齊全、科技感十足——

第一部分是信息科技專(zhuān)業(yè)教室，包含信息系統專(zhuān)業(yè)教室和物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)教室，除了基本的電腦，還配置了人工智能套件，供學(xué)生體驗人工智能的基礎實(shí)踐。

第二部分是人工智能專(zhuān)業(yè)教室，配置了帶有智能識別等功能的人工智能實(shí)驗箱、帶開(kāi)發(fā)接口的機器人、機械臂及智慧城市沙盤(pán)，供學(xué)生進(jìn)行人工智能專(zhuān)業(yè)學(xué)習。

第三部分被稱(chēng)作“尖峰創(chuàng )客空間”，內部設有頭腦風(fēng)暴區、動(dòng)手制作區等功能區，配置也最為豪華：VR眼鏡、3D打印機、軟銀機器人，以及豐富的人工智能套件，供師生探究前沿技術(shù)，制作人工智能作品。

很明顯，三級空間涉及的知識深度層層遞進(jìn)，呈現金字塔形結構。“在中學(xué)階段，讓所有學(xué)生都接受非常專(zhuān)業(yè)的人工智能教育是不符合學(xué)情的，必須因材施教，分類(lèi)培養。”潘曉鋒介紹，與三級空間環(huán)境相對應，學(xué)校構建了三級課程體系——

基礎課

面向所有學(xué)生，以高中信息技術(shù)必修為主要內容，涉及人工智能的產(chǎn)生和發(fā)展、典型應用、項目體驗等，在信息科技專(zhuān)業(yè)教室中開(kāi)展。

實(shí)踐課

面向有興趣、有專(zhuān)業(yè)需求的學(xué)生，涉及智能識別技術(shù)、機器學(xué)習等選修內容，以人工智能專(zhuān)業(yè)教室的設備和內容為載體，體驗人臉識別、智能客服、自動(dòng)駕駛等專(zhuān)業(yè)內容。

項目課

主要面向人工智能社團學(xué)生，以人工智能項目比賽為載體展開(kāi)創(chuàng )作活動(dòng)。

在這套“一體兩翼”的培養架構里，不同能力層級和興趣特長(cháng)的學(xué)生各得其所，完成了普惠教育與專(zhuān)業(yè)學(xué)習的匯合與分流。而尖峰創(chuàng )客空間里涌現出一項項新奇而實(shí)用的創(chuàng )造，讓非專(zhuān)業(yè)學(xué)生也能領(lǐng)略人工智能的魅力——

疫情期間，可以識別是否佩戴好口罩的智能機器人：

　　會(huì )議結束后，能夠自動(dòng)歸位的椅子：

　　在下雨天，能自動(dòng)收衣服的陽(yáng)臺裝置：

這些來(lái)源于學(xué)生日常生活的創(chuàng )造過(guò)程也被固化為8本項目教材。潘曉鋒認為，這一過(guò)程可謂一舉兩得，既解決了教材課程的校本化問(wèn)題，又形成了學(xué)科文化與傳承，學(xué)生的創(chuàng )作熱情和成就感明顯變強了。

可以說(shuō)，浙師大附中初步實(shí)現了課程激發(fā)學(xué)生興趣、學(xué)生參與競賽與項目、競賽與項目成果反哺課程的閉環(huán)，“人工智能教育生態(tài)”形成了。

在校黨委書(shū)記童志斌的構想中，“人工智能教育生態(tài)”更加宏大，將聯(lián)動(dòng)中小學(xué)、高校甚至企業(yè)，帶動(dòng)人工智能教育的區域化實(shí)施。

“目前，我們聯(lián)合浙師大以短項目游學(xué)的形式開(kāi)展培養，還邀請了人工智能企業(yè)專(zhuān)家來(lái)學(xué)校進(jìn)行講座和指導，并在假期讓學(xué)生進(jìn)入企業(yè)參觀(guān)與實(shí)踐。未來(lái)，我們還計劃在浙中地區吸收各個(gè)層次的學(xué)校相互支持、共享資源，創(chuàng )建人工智能教育聯(lián)盟。”童志斌說(shuō)。

飽覽成果的同時(shí)，問(wèn)題也隨之而來(lái)：成功經(jīng)驗，能否復制？

在與人工智能教育專(zhuān)家學(xué)者、中小學(xué)一線(xiàn)教師、高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生等群體交談后，我們發(fā)現，圍繞中小學(xué)人工智能教育，三個(gè)基本問(wèn)題仍待厘清：是什么、為什么、怎么樣。

是什么

去年11月，高二學(xué)生舒展和金昱嘉在第二十四屆浙江省學(xué)生信息素養提升實(shí)踐活動(dòng)中斬獲人工智能組全省一等獎。他倆都是高中后才接觸人工智能，但此前也參與過(guò)信息技術(shù)類(lèi)比賽。

對于人工智能教育的獨特性，金昱嘉認為：“我覺(jué)得學(xué)習人工智能對發(fā)散思維的要求更高。起初是技術(shù)占主導，沒(méi)有技術(shù)，再好的創(chuàng )意也是空中樓閣。但越往后，創(chuàng )意的作用就越大。因為作為一種工具，人工智能更注重應用，所以我們必須觀(guān)察生活，尋找靈感。”

但這并不能明晰“人工智能教育”的身份，因為同樣的理念存在于風(fēng)行多年的“創(chuàng )客教育”等概念中。

“身在此山中”的學(xué)生無(wú)法說(shuō)清尚可理解，但一些執教者也霧里看花。學(xué)校技術(shù)學(xué)科組接待了來(lái)自全國各地的參觀(guān)培訓隊伍已達數十次，潘曉鋒在交流中發(fā)現，一些打著(zhù)“人工智能教育”名號的課程，教授內容和“人工智能”并非強相關(guān)——

人工智能、創(chuàng )客、STEM，這幾個(gè)概念有不少交叉重疊之處，之前的教學(xué)創(chuàng )客、STEM教育中也有不少初級的人工智能應用，所以很多學(xué)校也就“換湯不換藥”。

教學(xué)中新舊概念“大亂燉”，用常見(jiàn)的教育機器人承載人工智能教育的核心內容，一些專(zhuān)家對此提出質(zhì)疑。北京教科院信息技術(shù)教研室主任王振強曾直白地指出，人工智能核心概念沒(méi)有清晰的界定，在基礎教育階段，這個(gè)問(wèn)題尤其突出——

因為對人工智能概念認識不清，有些教育行政部門(mén)領(lǐng)導甚至教育專(zhuān)家，將人工智能技術(shù)與程序設計混為一談，有的將教育機器人活動(dòng)項目等同于人工智能教育。有些教材的內容安排與已實(shí)施多年的信息技術(shù)學(xué)科課程、創(chuàng )客活動(dòng)、機器人活動(dòng)無(wú)明顯區別，只在名義上冠以人工智能課程，有名無(wú)實(shí)。

困境由此顯現：必須對人工智能教育的內涵、外延有清晰、統一的認識，但這又難以嚴格、準確地描述。

而杭州電子科技大學(xué)人工智能專(zhuān)業(yè)主任馬玉良認為，人工智能技術(shù)與傳統的數學(xué)、物理、信息技術(shù)等基礎性學(xué)科緊密相關(guān)，考慮到中小學(xué)實(shí)際情況及大學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)習安排，現階段，中小學(xué)不必糾結于這類(lèi)概念辨析——

從大學(xué)的角度來(lái)講，我們更希望招來(lái)編程能力強一些、數理知識扎實(shí)點(diǎn)、對人工智能有足夠興趣的學(xué)生，他們了解人工智能的歷史發(fā)展、大致原理和生活應用就足夠了，大學(xué)會(huì )有更系統、深入的知識學(xué)習。所以，中小學(xué)還是要把重點(diǎn)放在人工智能的普惠教育上，讓學(xué)生多體驗感知，別把信息技術(shù)課上得太枯燥。至于更深入的專(zhuān)業(yè)知識學(xué)習，量力而行，不必強求。

省特級教師、紹興市柯橋區信息技術(shù)教師吳建鋒則認為，課程目前主要涉及人工智能的發(fā)展歷程、主要思想方法、實(shí)現技術(shù)、實(shí)際應用、工程倫理等，內容難度上的“淺嘗輒止”實(shí)際上對授課教師提出更高要求——

人工智能涉及很多編程、算法、高等數學(xué)等知識，以高中生的知識儲備，很難走進(jìn)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。而基礎教育段的人工智能教學(xué)會(huì )涉及很多概念性知識，需要老師多了解人工智能的應用、發(fā)展現狀，比如最近討論很多的“AI復活親人”，以此讓學(xué)生更真切地體會(huì )到人工智能對當今社會(huì )的作用和影響，以及合理、合規開(kāi)發(fā)人工智能的必要性。

為什么

從浙師大附中退休后，李永前仍自愿返校指導人工智能社團和競賽小組工作。他見(jiàn)證了學(xué)校信息技術(shù)教育的發(fā)展歷程，在回顧往昔時(shí)，提到一個(gè)細節——

“尖峰創(chuàng )客中心”剛建成時(shí)，一些學(xué)生放學(xué)后會(huì )來(lái)這里摸索學(xué)習，但有時(shí)候會(huì )被家長(cháng)叫回去。隨著(zhù)人工智能對生活影響越來(lái)越明顯，加上我們的成果越來(lái)越豐碩，支持孩子來(lái)這里的家長(cháng)越來(lái)越多，干涉的越來(lái)越少。

這反映了家長(cháng)對于“人工智能重要性”看法的變化。但潘曉鋒認為，現在談?wù)摗傲己玫娜斯ぶ悄芙逃h(huán)境”，家長(cháng)支持程度仍是掣肘，他們更關(guān)注的是，具有人工智能領(lǐng)域專(zhuān)長(cháng)的學(xué)生，在升學(xué)考試中是否占據“優(yōu)勢出口”——

教育部印發(fā)的《2022—2025學(xué)年面向中小學(xué)生的全國性競賽活動(dòng)名單》里，確定了全國青少年人工智能創(chuàng )新挑戰賽等44項競賽活動(dòng)為2022—2025學(xué)年面向中小學(xué)生的全國性競賽活動(dòng)，但也同時(shí)明確，競賽及競賽產(chǎn)生的結果不得作為中小學(xué)招生入學(xué)的依據和高考加分項目，這讓一些家長(cháng)覺(jué)得“不劃算”。

盡管在2017年的《新一代人工智能發(fā)展規劃》中，人工智能教育就已被提升到國家戰略高度，以ChatGPT為代表的生成式AI前所未有地闖入人類(lèi)現實(shí)生活，也帶來(lái)數番關(guān)于教育本質(zhì)的反思，但升學(xué)指揮棒仍然是堅固的邏輯支點(diǎn)。

正是對“為什么學(xué)習人工智能”缺少長(cháng)遠認識，校內資源的分配也受到影響。中國人民大學(xué)附屬中學(xué)信息技術(shù)教研組組長(cháng)袁中果在研究中指出，中小學(xué)人工智能課時(shí)面臨被擠占的風(fēng)險——

高中信息技術(shù)必修課程的學(xué)分為3學(xué)分，每學(xué)分18課時(shí)，共54課時(shí)。但2個(gè)必修模塊“數據與計算” 和“信息系統與社會(huì )”課時(shí)與內容如何分配，在課程標準中并沒(méi)有給出明確的規定。教育部審定的幾套必修教材在內容組織方面，每個(gè)模塊都是按36課時(shí)內容設置的（共計72課時(shí)，其中還包含了1章人工智能相關(guān)內容）。完成必修課程的全部?jì)热萆星也粔颍握勥x擇性必修課程中的“人工智能初步”模塊？

義務(wù)教育階段信息科技課程標準中雖然設置了“人工智能與智慧社會(huì )”這一模塊，但放在了9年級，多數省份9年級為初中畢業(yè)年級，很難有課時(shí)分配給這一非中考科目。

人工智能課程配套的軟硬件更新?lián)Q代較快，這需要政府、學(xué)校、社會(huì )持續的資源傾斜。對于學(xué)校能夠獲評“人工智能教育基地”，李永前就感慨沒(méi)少“燒錢(qián)”——

浙江中小學(xué)創(chuàng )新實(shí)驗室的啟動(dòng)時(shí)間比較早。2017年，我們想搞創(chuàng )新實(shí)驗室，當時(shí)省里正好有一個(gè)項目，我們申請了10萬(wàn)元的啟動(dòng)資金。領(lǐng)導也很重視，又撥給我們30萬(wàn)元建設空間環(huán)境，并且告訴我們：靜下心來(lái)去培養學(xué)生，不要急著(zhù)拿獎、拿成果。之后每年再撥給我們2萬(wàn)元增加、維護設備。但我們也知道，能這樣大手筆投入的學(xué)校也很少。

怎么樣

中小學(xué)該怎樣開(kāi)展人工智能教育？這是一個(gè)師資、課程、硬件設備等要素環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題。

李永前曾參與2006年新課改和2017年深化課改兩次信息技術(shù)全國教材的編寫(xiě)，他認為，信息技術(shù)內容變動(dòng)之大，令一些老師也難以適從——

信息技術(shù)學(xué)科的變化是一場(chǎng)顛覆性的變革。我們最早的時(shí)候教office應用，加上簡(jiǎn)單的basic編程，不僅數學(xué)老師、物理老師都可以來(lái)教，甚至美術(shù)、體育老師也可以教。但到了2006年，新教材增加了3D建模、編程、數據庫、人工智能初識等內容，其他學(xué)科老師就教不了了。再到最近更新教材，其中的人工智能內容，信息技術(shù)老師也覺(jué)得不好教，我們就請了浙江師范大學(xué)的朱信忠教授來(lái)給老師們“補課”。

這與華東師范大學(xué)、中國教育科學(xué)研究院、騰訊研究院聯(lián)合發(fā)布的《2022人工智能教育藍皮書(shū)》中的結論相契合。該藍皮書(shū)面向全國25個(gè)省市的中小學(xué)校長(cháng)、教師和學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷抽樣調查，共獲得有效問(wèn)卷總計超過(guò)19萬(wàn)份，其中一項結論為：教師能力培養和課程體系完善是當務(wù)之急——

人工智能課程的教師數量較少，大部分教師認為自身專(zhuān)業(yè)知識和能力一般需要進(jìn)行系統培訓。在受訪(fǎng)的中小學(xué)校中，參與人工智能課程教學(xué)活動(dòng)的教師數量較少，專(zhuān)職講授人工智能課程的教師寥寥無(wú)幾，大多數受訪(fǎng)教師認為自己對于人工智能專(zhuān)業(yè)知識和相關(guān)工具的掌握程度一般，且開(kāi)設的人工智能課程尚處于了解與體驗階段，授課時(shí)間頻率在1周1課時(shí)。

在講授人工智能課程的教師群體中，僅有三成左右的教師在高等教育階段接受過(guò)人工智能教學(xué)培訓。

在省級層面，為了提升教師在人工智能教育方面的知識儲備和教學(xué)技能，浙江省教育廳教研室聯(lián)合浙江大學(xué)人工智能研究院組織了不少培訓。作為覆蓋500余人的名師工作室的負責人，吳建鋒給出的思路是，力量不足的學(xué)校應該多多向外“求援”——

在“雙減”背景下，可以借助青少年活動(dòng)中心、少年宮、校外培訓機構的力量，多方位加強人工智能教育，特別是在農村地區，在師資相對薄弱的情況下，也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )平臺開(kāi)展人工智能方面的教育。

系統性教材的缺失，也影響了人工智能教育的開(kāi)展。由于起步較遲，我國中小學(xué)人工智能目前仍缺少一個(gè)相對完整的、小初高一體化的人工智能課程標準，導致在課程內容選擇與銜接、教學(xué)設計與實(shí)施等方面缺少系統科學(xué)的理論依據。

已有地區和機構注意并著(zhù)手改進(jìn)這個(gè)問(wèn)題——

2023年上半年，《深圳市義務(wù)教育人工智能課程綱要》下發(fā)，梳理了適合在義務(wù)教育階段開(kāi)展的人工智能知識模塊，提煉了各學(xué)段的內容要求和學(xué)業(yè)要求，總結了重難點(diǎn)內容的教學(xué)提示，為教師具體實(shí)施人工智能教學(xué)提供指南。

華東師范大學(xué)聯(lián)合上海人工智能實(shí)驗室編寫(xiě)了《中小學(xué)人工智能課程指南》，明確了人工智能課程與基本理念、核心素養與課程目標、課程結構、內容與要求、評價(jià)標準、實(shí)施建議。

吳建鋒透露，一個(gè)更為系統化、科學(xué)化的中小學(xué)人工智能教育體系正在醞釀中——

近幾年內，新的人工智能模型和技術(shù)不斷出現，從原來(lái)的決策型人工智能逐漸轉向了生成式、通用型的人工智能大模型。這些新趨勢、新目標都已經(jīng)從2022年版義務(wù)教育《信息技術(shù)》課程標準中得以體現。

現在的高中課標是2017年發(fā)布、2020年修訂的，為了體現高中信息技術(shù)教育的發(fā)展性，也為了和義教段課標完成銜接，體現從小學(xué)到高中、涵蓋整個(gè)基礎教育階段信息科技教育的系統性、科學(xué)性，教育部已經(jīng)組織專(zhuān)家對高中課標進(jìn)行進(jìn)一步完善，從數據分析、大數據、人工智能等方面提出更符合現實(shí)需求的要求。

【  責任編輯 ：丁薩 】